(57)【要約】【課題】光伝送モジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の光伝送モジュールは、回路構造、コア部を有する伝送光ファイバー、光伝導素子、及び、カバーからなる。カバーは、粘着、点溶接、レーザー溶接等の方式により、コア部を光伝導素子上に連接する。部分的な、或いは、全伝送光ファイバー外縁は、固定構造により被覆され、且つ、コア部は、光信号を伝送する。光伝導素子は、回路構造上に直接連接され、且つ、光信号を受信／発信する。【選択図】図３
2005222041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送モジュールであって、
回路構造と、
光信号を伝送する光伝導構造と、
前記回路構造上に、直接連接され、且つ、前記光信号を受信／送信する光伝導素子と、
粘着、点溶接、レーザー溶接からなる群のどれか一つの溶接により、前記光伝導構造の一端を、前記光伝導素子上に連接するカバーと、
からなることを特徴とする光伝送モジュール。
【請求項２】
更に、
前記回路構造と前記光伝導構造を固接、並びに定位する第一ハウジングと、
前記第一ハウジング上、或いは、前記回路構造上に位置し、且つ、貫通開口を有し、前記光伝導構造が前記貫通開口内に位置する第二ハウジングと、
からなることを特徴とする請求項１に記載の光伝送モジュール。
【請求項３】
前記光伝導構造は、
前記貫通開口を通過し、且つ、コア部を有し、前記光信号は、前記コア部内で伝送される伝送光ファイバーと、
前記第二ハウジングとして機能し、或いは、前記伝送光ファイバーと前記第二ハウジング間に位置し、前記伝送光ファイバーを、前記第二ハウジングの前記貫通開口に固接する固定構造と、
からなることを特徴とする請求項２に記載の光伝送モジュール。
【請求項４】
前記光伝導素子と前記カバーは、前記回路構造の一側面上に位置し、前記第一ハウジングは、前記回路構造の相対する側面、及び／或いは、前記側面上に位置することを特徴とする請求項２に記載の光伝送モジュール。
【請求項５】
光伝送モジュールの製造方法であって、
光伝導素子を内建する回路構造を提供する工程と、
伝送光ファイバー外縁に、固定構造を包覆する工程と、
前記伝送光ファイバーのコア部と前記光伝導素子の入射部、或いは、出射部を照準、連接する工程と、
粘着、点溶接、レーザー溶接からなる群のどれか一つの方法により、カバーを前記光伝導素子上に覆蓋し、前記コア部を前記光伝導素子上に固接する工程と、
からなることを特徴とする光伝送モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝送モジュールに関するものであって、特に、製造工程が少なく、組み立てが容易で、低コストの光伝送モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、公知の光伝送モジュールの一実施例を示す図である。まず、光導波路（planar  light  wave  circuit、PLC）１０４を、開口１０８を有するセラミック基板１０２上に固定し、且つ、光導波路１０４の入光側は開口１０８に照準する。その後、光ファイバー１０６を開口１０８に挿入すると共に、粘着方式で、光導波路１０４の入光口に固定する。最後に、セラミック基板１０２は、ピンにより、プリント回路基板（PCB）上に固定されて、光伝送モジュールの整備を完成する。しかし、上述の方法を利用すると、セラミック基板が必要となるので、製造コストが高い。
【０００３】
更に、図２は、公知の光伝送モジュール２００のもう一つの実施例を示す図である。本例中、まず、光ファイバー２０２は、酸化ジルコニウムフェルール２０４内部を通過し、酸化ジルコニウムフェルール２０４を快削黄銅フランジ２０６内に設置する。また、光導波路２０８を、セラミック基板２１０上に固定する。続いて、光ファイバー２０２のコア部２２０を光導波路２０８のV字槽内に置放し、光導波路２０８の導波入射面に照準する。更に、光ファイバーカバー２１２を、光ファイバー２０２のコア部２２０上に覆蓋すると共に、加熱溶融方式により、光ファイバーカバー２１２を光導波路２０８上に固接する。ワイヤーボンディングにより、光導波路２０８とセラミック基板２１０を電気的に接続する。その後、セラミック基板２１０、及び、フランジ２０６を組接すると共に、ベース２１６上に粘着して、光ファイバー２０２と光導波路２０８が定位し、更に固接する。続いて、セラミック基板２１０から延伸突出したピン２１４により、プリント回路基板２１８と電気的に連接して、光伝送モジュールの整備が完成する。
【０００４】
上述の方法は、セラミック材料の使用量を減少させることができるが、快削黄銅フェルール、セラミックフランジ、酸化ジルコニウムフェルール等の素子を増加させるので、セラミック材料を完全に使用しないというわけにはいかない。また、その他の高価格の素子が必要となるので、上述の方法は、コストダウンにならない。更に、上述の方法は、公知技術と比べて、少なくとも３つの工程を増加させるので、製造工程が大幅に増加し、製造難度も上昇する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の問題を解決するため、本発明は、光伝送モジュールを提供し、製造コストと時間を大幅に減少させることを目的とする。
【０００６】
本発明は、光伝送モジュールを提供し、耐高温材質を使用しない情況下で、製造難易度、及び、製造コストを大幅に低下させることをもう一つの目的とする。
【０００７】
本発明は、光伝送モジュールを提供し、光ファイバーのシフト／変形／断裂等の可能性を減少させることを更なる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、回路構造、コア部を有する伝送光ファイバー、光伝導素子、及び、カバーからなる光伝送モジュールを提供する。カバーは、粘着、点溶接、レーザー溶接等の方式により、コア部を光伝導素子上に連接する。部分的な、或いは、全伝送光ファイバー外縁は、固定構造により被覆され、且つ、コア部は、光信号を伝送する。光伝導素子は、回路構造上に直接連接され、且つ、光信号を受信／発信する。
【０００９】
本発明は、回路構造、コア部を有する伝送光ファイバー、光伝導素子、及び、カバーからなる光伝送モジュールを提供する。カバーは、粘着、点溶接、レーザー溶接等の方式により、光伝導構造を光伝導素子上に連接する。光伝導構造は、固定構造、部分的に固定構造に被覆された光ファイバー、からなり、伝送光ファイバーは、光信号を伝送するコア部を有する。光伝導素子は、回路構造上に直接連接され、且つ、光信号を受信／発送する。
【００１０】
上述の光伝送モジュール中、光伝導構造（或いは、固定構造）は、回路構造上に直接固定できる。ハウジングを利用して、直接、固接すると共に、回路構造と光伝導構造（或いは、固定構造）を定位してもいいし、まず、固定構造をもう一つのハウジング内に固定してから、回路構造と光伝導構造の定位と固接を実行してもよい。前述の固接方式は、粘着、係合、嵌合、一体成形、緊接、挟着、充填である。前述の固定構造の材質は、ハウジングより軟らかい材料、プラスチック、弾性材、充填材、金属等である。ハウジングの材質は、プラスチック、金属、ステンレス、合金、セラミック、或いは、剛性が光ファイバーより高い物質である。
【００１１】
更に、上述の光伝送モジュール中、光伝導素子とカバーは、回路構造の同一側面に位置し、定位固定用のハウジングは、回路構造の相対する側面上に位置する。この他、光伝導素子、カバー、定位固定用のハウジングは、回路構造の同一側面上に位置してもよい。
【００１２】
上述の光伝送モジュール中、光伝導素子は、光導波路、レーザーダイオード、面発光レーザー、発光ダイオード、及び、フォトダイオードからなる群のどれかである。回路構造は、プリント回路基板である。カバーの材質は、プラスチック、合金、ステンレス、セラミックからなる群のどれかである。
【００１３】
この他、本発明は、光伝送モジュールの製造方法を提供する。光伝導素子を内建する回路構造を提供し、伝送光ファイバー外部は、固定構造を包覆する。その後、伝送光ファイバーのコア部と前記光伝導素子の入射部、或いは、出射部を照準、連接し、更に、粘着、点溶接、レーザー溶接からなる群のどれか一つの方法により、カバーを前記光伝導素子上に覆蓋し、前記コア部を前記光伝導素子上に固接する。固定構造は、部分的な、或いは、全伝送光ファイバー外縁を包覆する。
【００１４】
上述の光伝送モジュールの製造方法において、固定構造は、回路構造上に、直接固定しても、ハウジングにより、回路構造と固定構造を直接固接定位しても、まず、固定構造をもう一つのハウジング内に固定してから、回路構造と光伝導構造の定位と固接を実行してもよい。前述の固接方式は、粘着、係合、嵌合、一体成形、緊接、挟着、充填である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光伝送モジュール中、光伝導素子は、直接、回路構造上に連接され、セラミック基板を必要とせずに、回路構造と連接し、故に、製造コストと時間を大幅に減少させることができる。
【００１６】
更に、本発明の光伝送モジュール中、光ファイバーと光伝導素子間の接合方式は、熱溶融接合を採用しないので、光ファイバーと光伝導素子構造の接合には、耐高熱材質を使用する必要がなく、且つ、耐高温のフェルールにより、光ファイバーの位置を固定する必要がないので、大幅に、製造工程の難易度を低下させ、製造コストを抑制する。
【００１７】
この他、本発明の光伝送モジュール中、光ファイバー外部は、軟質／弾性固定構造による包覆を受けるので、光ファイバーが外力を受ける時、固定構造は外力を吸収し、光ファイバーのシフト／変形／断裂等の可能性を減少させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図３は、本発明の好ましい実施例による光伝送モジュール３００を示す図である。図３を参照すると、光伝送モジュール３００は、光伝導素子３１４、光伝導構造３１８、及び、回路構造３１０からなり、光伝導素子３１４と光伝導構造３１８間の接合は、カバー３１２を覆蓋すると共に、カバー３１２の辺縁と光伝導素子３１４の固接により達成される。カバー３１２と光伝導素子３１４の連接方法は、例えば、粘着、点溶接、レーザー溶接等である。カバー３１２の材質は、例えば、プラスチック、金属、合金、ステンレス、セラミックなどである。
【００１９】
この他、光伝送モジュール３００は、例えば、図４で示されるハウジング３０４、３２０上に装着されて、しっかり固定される。ハウジング３０４、３２０は、一体成形でも、互いに結合した分離構造でもよい。ハウジング３０４、３２０の材質は、プラスチック、金属、ステンレス、合金、セラミック、剛性が光ファイバーより高い物質、或いは、その他の剛性が充分な物質である。ハウジング３０４、３２０の接合方式は、例えば、粘着、係合、嵌合、一体成形、緊接、挟着である。この他、ハウジング３０４の軸心は、貫通開口３０６を形成し、光伝導構造３１８を収容する。ハウジング３０４の形状は、例えば、筒状、柱状、多辺形、図８で示されるような係合部８０６を有する直方体ハウジング８０２、或いは、その他の係固構造を有する構造体である。
【００２０】
光伝導構造３１８は、光ファイバー３０２、及び、光ファイバー３０２外縁を包覆した固定構造３２２からなる。光ファイバー３０２中心は、光信号を伝送するのに用いられるコア部３０８からなる。コア部３０８は、例えば、光信号が内部で反射前進する内部反射構造で、具体的には、例えば、実心内部の全反射構造、空心内部の全反射構造である。
【００２１】
固定構造３２２は、局部、或いは、全部の光ファイバー３０２外縁を包覆し、且つ、光ファバー３０２とハウジング３０４間に位置して、光伝導構造３１８を、ハウジング３０４の開口３０６内に固接するのに用いられる。固定構造３２２の形状は、例えば、ハウジング３０４の開口３０６形状に対応し、図８で示されるようなラッパ状固定構造８０４、筒状、柱状、多辺形、或いは、その他の係固構造を有する構造体である。固定構造３２２と光ファイバー３０２、或いは、固定構造３２２とハウジング３０４、３２０の接合方式は、例えば、粘着、係合、嵌合、一体成形、緊接、挟着、充填である。固定構造３２２の材質は、例えば、ハウジング３０４より軟らかい材料、プラスチック、弾性材、充填材、金属等である。
【００２２】
この他、光伝導構造３１８は、ハウジング３０４を経て、回路構造３１０とハウジング３２０上に固接しても、ハウジング３０４から、回路構造３１０上に直接固接してもよいし、直接、固定構造３２２により、回路構造３１０上に固接してもよい。前述の接合方式は、例えば、粘着、係合、嵌合、一体成形、緊接、挟着である。
【００２３】
回路構造３１０は、光伝導素３１４を駆動／制御したり、光伝導素子３１４の駆動／制御を受けたりするものである。回路構造３１０は、例えば、プリント回路板である。光伝導素子３１４は、直接、回路構造３１０上に連接されて、光伝導構造３１８からの光信号を受信すると共に、この光信号を、ある種の電気信号等のその他の信号に転換するか、或いは、電気信号等のその他の信号を光信号に転換し、更に、この光信号を光伝導構造３１８に送る。光伝導素子３１４と回路構造３１０の連結方式は、ワイヤーボンディング、一体成形、嵌合である。一体成形とは、光伝導素子３１４が回路構造３１０と同時に、或いは、個別に、同一構造中に製作される事を指す。
【００２４】
光伝導素子３１４は、例えば、光導波路、レーザーダイオード（LD）、面発光レーザー（vertical-cavity  surface-emitting  lasers、VCSEL）、発光ダイオード（LED）、及び、フォトダイオードである。別に、光伝導素子３１４は開口３１６を有し、光伝導構造３１８と光伝導素子３１４間を定位する。本発明の実施例中、開口３１６は、例えば、光ファイバー３０２一端のコア部３０８を安置すると共に、コア部３０８を、光伝導素子３１４の入射部、或いは、出射部に照準させる。
【００２５】
更に、光伝導素子３１４、カバー３１２、ハウジング３２０は、回路構造３１０の同一側面に位置する。光伝導素子３１４とカバー３１２は、回路構造３１０の一側面上に位置してもよく、ハウジング３２０は回路構造３１０の相対する側面上に位置する。
【００２６】
続いて、好ましい実施例により、本発明の光伝送モジュール３００の組み立て方法を説明する。図４で示されるように、まず、光伝導素子３１４を、ワイヤーボンディングの方法で、直接、回路構造３１０上に連接し、光伝導素子３１４と回路構造３１０を電気的に接続させる。この他、光ファイバー３０２はハウジング３０４を通過すると共に、ハウジング３０４から延伸突出し、更に、固定構造３２２が光ファイバー３０２とハウジング３０４間に充填されて、光ファイバー３０２がハウジング３０４中に固接される。
【００２７】
その後、回路構造３１０とハウジング３０４は、それぞれ、ハウジング３２０上に固接され、且つ、光ファイバー３０２のコア部３０８が、開口３１６に置設されると共に、コア部３０８と光伝導素子３１４入射部、或いは、出射部を接触させる。続いて、カバー３１２が開口３１６上に覆蓋されると共に、粘着、点溶接、レーザー溶接等の方式で、カバー３１２を光伝導素子３１４上に固定する。この時、光ファイバー３０２は、カバー３１２と光伝導素子３１４の挟持を受けて固定する。
【００２８】
続いて、例えば、粘着、係合、嵌合、一体成形、緊接、挟着等の方式により、回路構造３１０とハウジング３０４をハウジング３２０上に固接すると共に、回路構造３１０とハウジング３０４間の相対位置を固定する。
【００２９】
上述の好ましい実施例の方式により、光伝導構造と光伝導素子間の照準や固定等の作業が、容易に完成され、接合の工程中、高温溶融の工程が不要であるため、この実施例の一部の素子は、直接、プラスチック等により加工ができ、且つ、廉価な材質で構成される。
【００３０】
更に、光ファイバー外周が、弾性を有する、或いは、軟質構造体による包覆を受けるので、光ファイバーが外力作用を受ける時、前述の弾性、軟質の構造体は、外力を吸収して、光ファイバーが作用を受けるのを減少させ、効果的に、光ファイバーのシフトを防止することが出来る。
【００３１】
この他、本発明の光伝送モジュールの組み立て方式は、上述の組み立て方法に限定するものではなく、図５〜図７で示される方法や構造、或いは、相同の精神下で得られる方式と構造でもよい。
【００３２】
図５は、本発明のもう一つの好ましい実施例の光伝送モジュール５００を示す図である。本実施例中、光伝送モジュール５００と３００の差異は、実施例中の光伝導構造が、直接、固定構造５０２をハウジングの保護／定位となり、図３で示されるようなハウジング３０４を別途に形成する必要がないことである。組み立ての工程中、固定構造５０２は、光ファイバー３０２外周に一体成形されるか、挟着、係合の方式で、光ファイバー３０２を固定構造５０２内に固接する。
【００３３】
本実施例中、固定構造の外周は、硬質のハウジングがないので、更に好ましい吸震力を提供することが出来、更に、光ファイバーの外力を受力する能力を向上させると共に、効果的に、光ファイバーがシフトするのを防止することが出来る。更に、図３で示されるようなハウジング３０４を別途に形成する必要がないので、製造コストと製造時間を減少させることができる。
【００３４】
更に、図６は、本発明の光伝送モジュールのもう一つの組み立て実施例を示す図である。この組み立て方式と図４の組み立て方式の差異は、固定構造５０２（或いは、図３のハウジング３０４）は、まず、ハウジング３２０上に固接、或いは、一体成形され、更に、光伝導素子３１４を含む回路構造３１０と光ファイバー３０２を接合すると共に、個別、或いは、同時に、カバー３１２と光伝導素子３１４の固定、及び、回路構造３１０とハウジング３２０の固定を実行し、その他は、前述の組み立て方法と相似している。光ファイバー３０２は、ハウジング３２０の前に固定され、同時に、或いは、その後に、固定構造５０２（図３のハウジング３０４）内に固定される。
【００３５】
この他、図７は、本発明の光伝送モジュールのもう一つの組み立て実施例を示す図である。この組み立て方式と図４の組み立て方式の差異は、ハウジング３２０は、回路構造３１０の光伝導素子３１４を有する一側面に連接されることで、その他は、前述の組み立て方法と相似している。この組み立て方法は、カバー３１２と光伝導素子３１４間の挟着力を提供し、光ファイバー３０２は、光伝導素子３１４の入射部、或いは、出射部から更に脱落しにくくなる。
【００３６】
更に、上述の構造中、ハウジング３２０の使用が不要で、光伝導構造と回路構造間に、充分な接合強度があればよい。固定構造５０２、或いは、ハウジング３０４は、直接、回路構造３１０上に接合することも出来る。
【００３７】
更に、本発明の光伝送モジュールの構造、及び、組み立て方法は、上述の実施例を例として説明しているが、この限りではなく、実際の情況に応じて相互に交替して使用できる。
【００３８】
上述を総合すると、本発明の光伝送モジュール中、光伝導素子は、直接、回路構造上に連接されるので、セラミック基板を必要とせずに、回路構造と連接し、故に、製造コストと時間を大幅に減少させることができる。
【００３９】
更に、本発明の光伝送モジュール中、光ファイバーと光伝導素子間の接合方式は、熱溶融接合を採用しないので、光ファイバーと光伝導素子構造の接合には、耐高熱材質を使用せず、且つ、耐高温のフェルールにより、光ファイバーの位置を固定する必要がないので、大幅に、製造工程の難易度を低下させ、製造コストを抑制する。
【００４０】
この他、本発明の光伝送モジュール中、光ファイバー外部は、軟質／弾性固定構造による包覆を受けるので、光ファイバーが外力を受ける時、固定構造は外力を吸収し、光ファイバーのシフト／変形／断裂等の可能性を減少させる。
【００４１】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】公知の光伝送モジュールを示す図である。
【図２】公知のもう一つの光伝送モジュールを示す図である。
【図３】本発明の好ましい実施例による光伝送モジュールを示す図である。
【図４】本発明の好ましい実施例による光伝送モジュールの組み立て例を示す図である。
【図５】本発明のもう一つの実施例による光伝送モジュールを示す図である。
【図６】本発明のもう一つの実施例による光伝送モジュールの組み立て例を示す図である。
【図７】本発明の好ましい実施例による光伝送モジュールの組み立て例を示す図である。
【図８】本発明の好ましい実施例による光伝送モジュールの局部を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０２、２１０    セラミック基板
１０４、２０８    光導波路
１０６、２０２、３０２    光ファイバー
１０８、３０６、３１６    開口
２００、３００、５００    光伝送モジュール
２０４    酸化ジルコニウムフェルール
２０６    フランジ
２１２    光ファイバーカバー
２１４    ピン
２１６    ベース
２１８    プリント回路基板
２２０、３０８    コア部
３０４、３２０    ハウジング
３１０    回路構造
３１２    カバー
３１４    光伝導素子
３１８    光伝導構造
３２２、５０２、８０２、８０４    固定構造
８０６    係合部
【図１】
2005222041.tif 000003
【図２】
2005222041.tif 000004
【図３】
2005222041.tif 000005
【図４】
2005222041.tif 000006
【図５】
2005222041.tif 000007
【図６】
2005222041.tif 000008
【図７】
2005222041.tif 000009
【図８】
2005222041.tif 000010